去美國看病：束流是沿著靶的輪廓進行運動

掃描運行模式，我們計劃給旋轉(zhuǎn)機架單獨的束流掃描模式，以便研究束流掃描的更多的技術(shù)性能，包括基本分離的點掃描，亮度調(diào)制掃描，亮度調(diào)制的“輪廓線”掃描，快擺動模擬散射束。分離的點掃描是在旋轉(zhuǎn)機架上的唯一工作模式，采用一個半高全寬（FWHM）6?7rmn的束流點，2.5cm FWHM的束流點也同樣適用。去美國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，一個體積的點掃描是在三個空間方向上，以約5mm的間距 的柵點上照射來完成的，并能將位于Bragg峰內(nèi)的劑量放在任一個位置。

可在幾分鐘內(nèi)，在一個1000cm3的體積內(nèi)，傳遞一個有10000點運動的單次掃描。旋轉(zhuǎn)機架2用的亮度調(diào)制掃描是一個沿著平行掃描線的、以固定高速度連續(xù)移動的束流，并能在加速器的離子源進行流強束流調(diào)制，來形成所需的劑量分布。我們期望能達到2%?5%的強度控制精度，并能在100fxs內(nèi)將強度在0%~100%間變化。其目的是，要在10ms左右能掃描10cm(平均）的一個單行。估計要用200ms掃描一個等能量層（間距5mm的20行）。若要改變等能量層的能量，還必須每次變化5mm射程，加150ms；如此，對20個深度10cm的能量變化，20層就需要350ms，或者對一個1000cm3體積共需7分鐘。這種反復(fù)掃描能力是在9次/升的數(shù)量級。比利時IBA公司曾報道，在波士頓醫(yī)院的回旋加速器上，已實現(xiàn)了以主動束流傳遞為目的，的離子源快速控制流強的方法，但尚未用于束流掃描。

去美國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，亮度調(diào)制的“輪廓線”掃描，和上述亮度調(diào)制掃描的一樣，在等射程層中對體積掃描，但束流是沿著等距離的靶輪廓連續(xù)掃描。用這個方法，我們期望得到比簡單亮度調(diào)制更大的優(yōu)點。束流沿著靶的輪廓運動，可將側(cè)向半影維持在相等于束流固有的高斯形狀。向著靶中心、沿著輪廓的等距離束流運動，導(dǎo)致束流的權(quán)重（估計指劑量，譯者注）變化，要比沿平行線的束流運動要小。我們希望內(nèi)部的輪廓的劑量小于靶邊沿的劑量，這樣就允許在外輪廓上可以多掃描幾次，在靶的內(nèi)部少掃描幾次。其目的是，能在一個可接收的治療時間內(nèi)，獲得一個較適形的劑量分布和較高的重復(fù)照射次數(shù)。

快擺動模擬散射束用單位能量的，固定的流強沿筆形束方向，產(chǎn)生一個S0BP劑量分布，這曾是旋轉(zhuǎn)機架上的主要的傳遞治療模式。如果對一個內(nèi)含靶容積的柱形劑量盒進行掃描，大部分劑量都落在SOBP的遠端邊緣處。在旋轉(zhuǎn)機架2上，我們計劃在200ms左右對一個典型的100cm2靶區(qū)面積進行掃描，假定在1000cm3體積內(nèi)，1分鐘內(nèi)能掃描211層，其中包括能量交換的死時間（dead time）在內(nèi)。

要使劑量分布在容許的誤差范圍之內(nèi)，Bragg峰的遠端必須重復(fù)掃描60~70次，而近端只需4次（平均每層10次）。遠端的較高重涂因子（repaintingfactor）和頻率給模擬散射的質(zhì)子照射野提供一個理想的方法，因為照射野本身也具有一個由散射系統(tǒng)中射程調(diào)制輪（range modulation wheel）定義的高重復(fù)率。可以用一個更大的束點（約2cm FWHM束寬）來進一步減少器官運動的影響，并增加重涂次數(shù)。我們相信，擺動 掃描可以簡單地在旋轉(zhuǎn)機架上實施照射，并通過射程調(diào)制器和散射器，能夠很好地取代機械被動散射系統(tǒng)。

在旋轉(zhuǎn)機架2上，我們要將重涂功能和門控結(jié)合起來，如果涂層在200ms內(nèi)完成，應(yīng)用基于四維（4-D）計算機斷層掃描（CT）數(shù)據(jù)上計算的不同計劃，可以在呼吸周期期間應(yīng)用不同的門控閥值窗口。去美國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，原則上，示跡法（tracking）也適用于旋轉(zhuǎn)機架2。這些回顧性、估計性的結(jié)論說明掃描法仍需進一步完善。筆者的觀點是，快掃描技術(shù)的新開發(fā)將帶領(lǐng)掃描技術(shù)，進入一個更成熟的狀態(tài)，有可能促使掃描成為一種有效的通用臨床束流傳遞技術(shù)。